三种单纯腰椎椎间融合并双侧椎弓根螺钉内固定后即刻稳定性的比较（英文）

背景：椎间融合术按照手术入路主要有前路椎间融合术、后路椎间融合术和椎间孔入路椎间融合术。3种融合术术中切除的结构不同,融合器置入的部位不同,其腰椎即刻稳定性也存在差异。目的：比较前路椎间融合术、后路椎间融合术、椎间孔入路椎间融合术加用双侧椎弓根螺钉内固定后腰椎即刻稳定性的差异。设计：对比观察。材料：腰椎标本来自新鲜小牛15具。方法：模拟临床手术建立前路椎间融合术、后路椎间融合术、椎间孔入路椎间融合术3种椎间融合术模型,先将所有标本作为正常对照组进行测试,然后将标本随机分为3组,每组5个标本,制成单纯椎间融合组,分别采用3种椎间融合术测试后,在此基础上再附加双侧椎弓根螺钉内固定进行测试。主要观察指标：脊柱三维运动测试机上测试3种模型加用双侧椎弓根螺钉固定前后腰椎生物力学特性的变化。结果：行3种单纯椎间融合后,腰椎的稳定性能明显下降,附加了双侧椎弓根螺钉固定后,腰椎的各项稳定性指标均增强,包括扭转力学指标也得到了很大增强,有效增加了腰椎的刚度。椎间孔入路椎间融合术各项稳定性指标都明显优于其他两种方法,说明椎间孔入路椎间融合术的即刻稳定性能在3者中最有优势。后路椎间融合术的刚度明显强于前路椎间融合术,应变和应力也较前路椎间融合术有优势,但是其扭转稳定性却不如前路椎间融合术。结论：行单纯椎间融合术后,腰椎的稳定性较正常对照组均有明显下降,在加用双侧椎弓根螺钉内固定后能有效地提高其稳定性能。在3种椎间融合术中,椎间孔入路椎间融合术的腰椎即刻稳定性能最优。     

两种内固定物置入增强前路椎间融合后腰椎即刻稳定性的差异

背景:腰椎前路自锁定椎间融合器SynFix-LR与前路钢板和后路椎弓根螺钉比较,其操作更简单、创伤更少,而且其前方0切迹设计降低了血管损伤的风险.如果前路椎间融合后以SynFix-LR固定与后路椎弓根螺钉固定在生物力学上相似,那么在避免后路手术入路的情况下就可以达到同样的脊柱稳定的效果.目的:比较前路椎间融合后以前路自锁定椎间融合器固定和后路椎弓根螺钉固定后腰椎即刻稳定性的差异.方法:选用15具新鲜小牛腰椎标本,模拟l临床建立前路椎间融合后SynFix-LR固定模型和后路椎弓根螺钉内固定模型,在脊柱三维运动测试机上测试两种内固定模型生物力学特性上差异.结果与结论:行单纯前路椎间融合后,腰椎的稳定性比完整标本有明显的下降.以SynFix-LR固定和后路椎弓根螺钉固定都能有效地增加腰椎前路椎间融合的初始稳定性,而且两种固定增加脊柱稳定性的效果之间在统计学上没有显著性区别,因此认为SynFix-LR是较理想的前路椎间融合固定器械,可以在一定范围内用于临床.     

经椎间孔椎间融合后腰椎即刻稳定性的生物力学实验

背景：经椎间孔椎间融合适用于腰椎任何节段，并且保留了侧椎板和关节突关节的完整，较传统的椎间融合具有一定的优势，但有关其生物力学性能的研究很少。 目的：应用生物力学应力方法观察经椎间孔椎间融合术后及附加单侧和双侧椎弓根螺钉后腰椎即刻稳定性的变化。 设计、时间及地点：生物力学测试，于2005—08／2006—04在南通大学和上海大学生物力学研究所完成。 材料：新鲜1月龄小牛腰椎标本20具。 方法：20具小牛标本模拟临床手术，分别依次建立经椎间孔椎间融合单纯椎闾融合模型、经椎间孔椎间融合附加单侧椎弓根螺钉模型、经椎间孔椎间融合附加双侧椎弓根螺钉模型，每组5个标本，在脊柱三维运动测试机上进行生物力学测试。主要观察指标：记录应变、位移、应力、扭角等力学量。 结果：行单纯经椎间孔椎间融合后，虽然在平均应变和应力上变化不大，但刚度和扭转强度明显减小了，说明虽然椎间融合器的植入能提供即刻的稳定性。分别附加单侧椎弓根螺钉和双侧椎弓根螺钉固定后，其稳定性明显比单纯融合组加强了，甚至超过正常组，附加双侧内固定组的稳定性明显优于单侧内固定组。虽然附加单侧椎弓根螺钉固定后的腰椎稳定性逊于附加双侧椎弓根螺钉固定组，但是其即刻稳定性也大大地加强了，甚至超过了正常标本，说明附加单侧内固定同样也能提供腰椎术后足够的初始稳定性。 结论：单纯经椎间孔椎间融合后，腰椎的初始稳定性是不够的，附加单侧和双侧椎弓根螺钉固定都能明显的增加腰椎的初始稳定性。     

后路及单侧椎间孔和前路腰椎椎体间融合并置入椎弓根螺钉后相邻节段的生物力学变化

目的:比较经后路、单侧椎间孔、前路腰椎椎体间融合及附加椎弓根螺钉后相邻节段的力学性能.方法:新鲜的雄性小牛L1～L5节段脊柱标本15个.随机取5个标本作为正常对照组,在非破坏状况下测试其力学指标后,再将15个标本随机分为3组,按要求制作L4/5前路椭圆形碳纤维Cage 1枚融合(前路腰椎椎体间融合组)、后路长方体碳纤维椎间Cage 2枚融合(后路腰椎椎体间融合组)和侧方椎间钛合金Cage 1枚融合(单侧椎间孔腰椎椎体间融合组)模型.测试完成后,每个标本附加L4/5节段双侧Moss-miamiTM椎弓根螺钉测试.结果:3种融合方法在附加内固定前后应变和位移都高于正常对照组,强度低于正常对照组(P<0.01),3组间以单侧椎间孔腰椎椎体间融合组变化最大,后路腰椎椎体间融合组最小(P<0.05);在内固定前后配对比较,附加内固定后各组应变、位移增加,强度降低(P<0.05).结论:3种融合方法在附加内固定前后都有加速上位相邻节段退变的趋势,附加内固定比单纯融合更易导致相邻节段退变,单侧椎间孔腰椎椎体间融合退变趋势更加明显,后路腰椎椎体间融合的趋势相对较小.     

以有限元法比较前路腰椎间融合后路关节突关节螺钉/椎弓根螺钉的固定应力

背景:对腰椎前路腰椎间融合后辅助固定的各种关节突关节螺钉的生物力学安全性存在普遍担忧,限制其临床应用,未见文献报道与椎弓根螺钉固定的比较研究.目的:建立L4～5椎前路椎间融合后路分别用双侧椎弓根螺钉、经椎板关节突螺钉及经关节突椎弓根螺钉固定的三维有限元模型,施加相同的负荷和转矩,比较分析3种螺钉和椎间融合器的应力状况.设计、时间及地点:对比观察,于2008-02/2009-01在南方医科大学珠江医院骨科实验室完成.材料:PHILIPS Brilliance64排螺旋CT扫描仪,数据输出DICOM 3.0 格式;Mimics 11.1软件;Simpleware3.1软件;Abaqus6.8软件;Photoshop 7.0软件;DEPUY AcroMed皮质骨螺钉和Zimmer椎间融合器;GSS椎弓根螺钉系统.方法:建立L4～5椎前路椎间融合后路分别用双侧椎弓根螺钉、经椎板关节突螺钉及经关节突椎弓根螺钉固定的三维有限元模型.对3种螺钉固定的有限元模型施加500 N/6 N·m载荷模拟前曲、后伸、左侧弯、左旋运动,用Abaqus 6.8软件比较分析3种螺钉和椎间融合器的应力变化和分布特点.主要观察指标:应力峰值,应力集中区云图.结果:在500 N/6 N·m载荷下,椎弓根螺钉在屈、伸时的应力较两种关节突关节螺钉固定应力小,在侧弯和轴向旋转时较大;两种关节突关节螺钉应力特点相似.在椎弓根螺钉坚强固定时,椎间融合器有应力遮挡现象.结论:在较小的转矩下,前路腰椎间融合后两种关节突关节螺钉固定的安全性和椎弓根螺钉固定相近.使用关节突关节螺钉固定,除减少创伤、节约成本等优点外,还可减少对椎间融合器的应力遮挡效应.     

腰椎小关节固定融合的研究进展

腰椎的固定融合术是治疗腰椎退变性疾病、结核及肿瘤等疾病并重建脊柱稳定性的重要手段。目前采用的固定方式主要为椎弓根螺钉固定,腰椎融合的方式较多,除后外侧融合、后路椎间融合、前路椎间融合、经椎间孔椎间融合以外,还有极外侧椎间融合(XLIF)。后外侧融合中的横突间植骨融合术是传统的     

单侧腰椎弓根螺钉及经椎板关节突螺钉固定与双侧固定的比较

背景：经椎板关节突关节螺钉固定、椎问植骨融合治疗脊柱疾患是一种独特的固定方法,可用于退变性腰椎的融合。目的：比较采用微创经腰椎间孔椎体融合联合单侧椎弓根螺钉及经椎板关节突螺钉固定与常规开放后路腰椎体间融合术联合双侧椎弓根螺钉固定治疗下腰痛疾病的临床效果。方法：纳入2010年6月至2012年6月于武警广东总队医院就诊的腰椎间盘突出伴腰椎轻度不稳患者49例,均采用后路减压椎间融合器植骨内固定治疗。其中24例采用微创经椎间孔椎体融合术联合单侧椎弓根螺钉及经椎板关节突螺钉固定,25例采用常规开放后路腰椎体间融合术联合双侧椎弓根螺钉固定,比较两种固定方法的临床疗效。结果与结论：两种固定方法术后椎体融合率、日本矫形外科协会评分及疼痛目测类比评分改善率差异均无显著性意义（P〉0．05）。可见对无严重不稳的单节段退变性腰椎疾病患者,两种治疗方法的效果相当,均能有效提高椎间融合率,使小关节稳定,解除临床症状,门诊随访满意。但采用微创经椎间孔椎体融合术联合单侧椎弓根螺钉及经椎板关节突螺钉固定的患者手术切口长度、手术时间、术中出血量、术后切口引流液量明显减少（P〈0．05）,说明该方法具有创伤小、操作简单的优势。     

椎弓根螺钉内固定加后路植骨融合治疗腰椎滑脱症32例分析

目的 探讨椎弓根螺钉内固定加后路植骨融合治疗腰椎滑脱的临床价值.方法 采用椎弓根螺钉+后路植骨融合术治疗腰椎滑脱症32例,术后按Asher标准评价临床效果.结果 32例患者随访8～24个月,平均17个月.优23例,良7例,可2例.所有病例均获骨性融合.结论 椎弓根螺钉内固定加后路植骨融合具有操作简单、复位满意、融合率高、能最大限度恢复脊柱的力学结构,恢复椎间高度及椎间孔容量,腰椎滑脱症较为理想的治疗方法.     

腰椎滑脱不同融合术式的三维有限元研究

目的通过建立腰椎后路椎间（PLIF）和后外侧（PLF）两种融合术的三维有限元模型,比较并判断融合后融合节段的稳定性以椎弓根螺钉和融合器上的应力及椎体位移有无显著性差异。方法利用健康志愿者L1～L5CT扫描的DICOM数据,通过计算机软件重建腰椎模型,进行有限单元网格划分,在腰4／腰5间置入椎弓根钉内固定系统,然后分别在椎间置入融合器生成腰椎后路椎间融合术式三维有限元模型,在横突间植入自体骨生成腰椎后外侧融合术式三维有限元模型。通过对模型进行轴向加压、前屈,后伸、侧弯及轴向扭转五种加载方法进行实验。结果建立L4／L5腰椎滑脱模型及后路腰椎椎间融合及腰椎后外侧融合的有限元模型,①观察对模型分别施加轴向压缩、侧弯、前屈、后伸、旋转载荷,PLF应力多集中在椎弓根钉与钛棒连接处、PLIF内固定系统应力为Cage所分散,未见明显应力集中;②对比在五种载荷下两种不同内固定位移PLIF组均小于PLF,P〈0．05。结论①建立了L4／L5滑脱不同后路融合术式的三维有限元模型。②在前屈、后伸、压缩、侧弯及扭转载荷下,相比PLF,PLIF位移更小,证实椎体间融合的稳定性优于和椎弓根螺钉内固定加后外侧植骨融合;③PLF应力多集中在椎弓根钉与钛棒连接处、PLIF内固定系统应力为Cage所分散,未见明显应力集中。     

腰椎滑脱不同融合术式的三维有限元研究

目的通过建立腰椎后路椎间(PLIF)和后外侧(PLF)两种融合术的三维有限元模型,比较并判断融合后融合节段的稳定性以椎弓根螺钉和融合器上的应力及椎体位移有无显著性差异。方法利用健康志愿者L1～L5CT扫描的DICOM数据,通过计算机软件重建腰椎模型,进行有限单元网格划分,在腰4/腰5间置入椎弓根钉内固定系统,然后分别在椎间置入融合器生成腰椎后路椎间融合术式三维有限元模型,在横突间植入自体骨生成腰椎后外侧融合术式三维有限元模型。通过对模型进行轴向加压、前屈,后伸、侧弯及轴向扭转五种加载方法进行实验。结果建立L4/L5腰椎滑脱模型及后路腰椎椎间融合及腰椎后外侧融合的有限元模型,①观察对模型分别施加轴向压缩、侧弯、前屈、后伸、旋转载荷,PLF应力多集中在椎弓根钉与钛棒连接处、PLIF内固定系统应力为Cage所分散,未见明显应力集中;②对比在五种载荷下两种不同内固定位移PLIF组均小于PLF,P0.05。结论①建立了L4/L5滑脱不同后路融合术式的三维有限元模型。②在前屈、后伸、压缩、侧弯及扭转载荷下,相比PLF,PLIF位移更小,证实椎体间融合的稳定性优于和椎弓根螺钉内固定加后外侧植骨融合;③PLF应力多集中在椎弓根钉与钛棒连接处、PLIF内固定系统应力为Cage所分散,未见明显应力集中。     

双侧钉棒及同侧单钉棒置入内固定的生物力学比较

背景：腰椎失稳、腰椎滑脱等腰椎退行性疾病常常需要实施腰椎融合,其目标是稳定脊柱,但究竟采取何种内固定方式仍存在争论。目的：比较单侧与双侧经椎间孔减压椎体间融合治疗腰椎退行性病变的生物力学差异。方法：人新鲜尸体腰椎标本6具,L4～5模拟微创经椎间孔减压椎体间融合,根据不同的内固定组合方式分为2组,即双侧钉棒组及同侧单钉棒组。在生物力学试验机上测量各种固定方式不同工况下的运动范围（ROM值）,并进行比较。结果与结论：以完整的腰椎运动单元为参照,两固定组的ROM值均低于对照组（P〈0.05）。其中双侧钉棒组在各工况下ROM值均显著低于同侧单钉棒组（P〈0.05）。提示在生物力学实验中,单侧椎弓根螺钉固定椎间融合生物力学性能优良,刚度适中,腰椎可获得可靠的稳定性。但与双侧钉棒固定比较,单钉棒方式仍然存在差距。     

不同椎问融合术治疗腰椎退变性疾病的疗效比较

目的比较经椎旁肌间隙人路单侧椎弓根固定结合改良后路经椎间孔椎间融合（TLIF）术与后正中入路后路腰椎椎间融合（PLIF）术治疗腰椎退变性疾病的疗效。方法腰椎退变性疾病患者38例中18例行经椎旁肌间隙入路单侧椎弓根固定结合改良TLIF术（单侧改良TLIF组）,20例行后正中人路后路腰椎椎间融合（PLIF）术（PLIF组）,比较两种术式切口长度、手术时间、术中出血量,手术前后JOA评分、腰痛及腿痛VAS评分,末次随访采用改良Macnab标准评估比较两组疗效。结果随访28～35个月,平均33．6个月,末次随访单侧改良TLIF组优良率94．4％;PLIF组85．0％;无融合器移位、下沉及钉棒松动、断裂发生。两组手术切口长度、手术时间、术中出血量比较差异有统计学意义（P〈0．05）。术后JOA评分较术前两组均有明显降低（P〈0．05）。术后1周腰痛VAS评分两组比较差异有统计学意义（V〈0．05）,腿痛VAS评分两组比较差异无统计学意义（P〉0．05）;末次随访腰痛及腿痛VAS评分两组比较差异无统计学意义（P〉0．05）。结论两种术式治疗腰椎退变性疾病均可达到满意的疗效,比较而言,经椎旁肌间隙入路单侧椎弓根固定结合改良后路经椎间孔椎间融合（TLIF）术有手术切口小、术中出血量少、术后腰背肌疼痛缓解快等优势。临床应用中需严格掌握手术适应症。     

双侧钉棒及同侧单钉棒置入内固定的生物力学比较

背景:腰椎失稳、腰椎滑脱等腰椎退行性疾病常常需要实施腰椎融合,其目标是稳定脊柱,但究竟采取何种内固定方式仍存在争论。目的:比较单侧与双侧经椎间孔减压椎体间融合治疗腰椎退行性病变的生物力学差异。方法:人新鲜尸体腰椎标本6具,L4～5模拟微创经椎间孔减压椎体间融合,根据不同的内固定组合方式分为2组,即双侧钉棒组及同侧单钉棒组。在生物力学试验机上测量各种固定方式不同工况下的运动范围(ROM值),并进行比较。结果与结论:以完整的腰椎运动单元为参照,两固定组的ROM值均低于对照组(P<0.05)。其中双侧钉棒组在各工况下ROM值均显著低于同侧单钉棒组(P<0.05)。提示在生物力学实验中,单侧椎弓根螺钉固定椎间融合生物力学性能优良,刚度适中,腰椎可获得可靠的稳定性。但与双侧钉棒固定比较,单钉棒方式仍然存在差距。     

改良腰椎后路椎体间植骨融合术的临床疗效分析

目的对比研究改良腰椎后路椎体间植骨融合术(PLIF)与经椎间孔入路腰椎椎间植骨融合术(TLIF)治疗腰椎退行性疾病的临床疗效。方法选择本院2008年1月—2009年6月收治的52例腰椎退行性疾病患者,随机分为改良PLIF组30例及TLIF组22例,对比2组患者术前、术后第1周,术后第6、12个月腰、腿视觉模拟评分(VAS)及日本骨科学会(JOA)评分,以及术后并发症情况。结果 52例患者切口均一期愈合。2组患者临床疗效及术后并发症发生率无显著差异(P>0.05)。结论改良PLIF减少了术后并发症,提高了手术优良率和手术成功率,且降低了术后翻修率,是一种安全、可靠和可行的方法。     

Cage椎弓根内固定联合自体颗粒骨打压植骨的即时生物力学稳定性

背景：自体骨移植结合椎间融合器联合椎弓根螺钉常运用于椎体融合,但单纯颗粒骨打压联合椎弓根钉的临床生物力学研究报道不多。目的：比较后路自体颗粒骨打压植骨内固定及Cage内固定的即时生物力学稳定性。方法：利用腰椎后路附件逐级破坏和椎间盘切除制作腰椎不稳模型。12具猪腰椎标本随机分为两组：打压植骨结合椎弓根螺钉内固定组（实验组）,Cage结合椎弓根螺钉内固定组（对照组）。使用脊柱三维运动测试机模拟人体对两组标本在正常、不稳、融合3个状态下进行前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转等各个活动的生物力学测试,三维激光扫描仪测定不同载荷下不稳节段的运动范围。结果与结论：正常状态下,两组间L2～3节段各方向运动范围差异无显著性意义（P〉0.05）,说明两组标本均衡性好,具有可比性;与正常状态相比,两组不稳状态各方向运动范围亦明显增加（P〈0.05）;融合后对照组L2～3节段椎间各方向运动范围均较实验组小,但差异无显著性意义（P〉0.05）。说明自体颗粒骨打压植骨内固定与Cage内固定均能明显提高脊柱的即时生物力学稳定性,而且两组对于改善脊柱稳定性无显著性差异。     

Comparison of low back fusion techniques: transforaminal lumbar interbody fusion (TLIF) or posterior lumbar interbody fusion (PLIF) approaches

The authors review and compare posterior lumbar interbody fusion (PLIF) with transforaminal lumbar interbody fusion (TLIF). A review of the literature is performed wherein the history, indications for surgery, surgical procedures with their respective biomechanical advantages, potential complications, and grafting substances are presented. Along with the technical advancements and improvements in grafting substances, the indications and use of PLIF and TLIF have increased. The rate of arthrodesis has been shown to increase given placement of bone graft along the weight-bearing axis. The fusion rate across the disc space is further enhanced with the placement of posterior pedicle screw–rod constructs and the application of an osteoinductive material. The chief advantages of the TLIF procedure compared with the PLIF procedure included a decrease in potential neurological injury, improvement in lordotic alignment given graft placement within the anterior column, and preservation of posterior column integrity through minimizing lamina, facet, and pars dissection.     

Biomechanical evaluation of different surgical procedures in single-level transforaminal lumbar interbody fusion in vitro

BackgroundsA variety of improved surgical methods were adopted in the transforaminal lumbar interbody fusion. A mechanical stability provides an ideal environment for the formation of a fusion mass and is the basis of their good outcomes. The object of this study is to evaluate the initial similarities and differences of four commonly-used posterior surgical procedures biomechanically.MethodsBiomechanical testing was performed at L3–4 motion segment in 6 fresh-frozen human cadaveric lumbar spines (L2–L5), including the following sequentially tested configurations: 1) intact motion segment; 2) bilateral pedicle screw fixation; 3) unilateral pedicle screw fixation; 4) unilateral pedicle screw plus contralateral translaminar facet joint screw fixation according to the Magerl technique; and 5) bilateral pedicle screw fixation with bilateral facetectomies. The range of motion, neutral zone and stiffness of each method and intact segment were collected and compared.FindingsAll of four methods reduce the range of motion significantly in flexion and extension and lateral bending but not in axial torsion compared with the native segment. There is no significant difference among four procedures about the range of motion in all loading modes. All of methods increase the stiffness of segmental motion compared with intact segment in all loading modes, but only bilateral pedicle screw fixation showed significant increases in stiffness in flexion and extension(p = 0.02) and lateral bending(p = 0.023). The stiffness offered by instrumented constructs in different methods showed no significant difference in all loading modes.InterpretationThe stiffness offered by four different posterior fixations in single segmental transforaminal lumbar interbody fusion is not significantly different.     

Comparison of effects of four interbody fusion approaches on the fused and adjacent segments under vibration

BackgroundWhich lumbar fusion approaches having fewer impacts on the lumbar spine, reducing the risk of complications and the most conducive to bone fusion under whole-body vibration is urgent to know.ObjectivesThis study researched the best approach under vibration by comparing the effects of four different approaches on the spine, especially regarding some significant indexes related to complications and outcomes.MethodsThe L1-L5 finite element model was modified to simulate anterior, posterior, trans-foraminal and direct lateral lumbar interbody fusion approaches with bilateral pedicle screw fixation at L4-L5 level.FindingsAnterior lumbar interbody fusion decreased the corresponding vibration amplitude of the dynamic response at adjacent segments compared with the other three approaches. Direct lateral lumbar interbody fusion decreased the maximum stress in the cage, the endplates at the fused level, and the maximum compressive stress at the interface between the cage and endplates. The maximum disc height and segmental lordosis of Direct lateral lumbar interbody fusion model were the highest among these fusion approaches.InterpretationAnterior lumbar interbody fusion may provide a more stable environment for the adjacent segments under vibration. Direct lateral lumbar interbody fusion may reduce the risk of subsidence, cage failure, and adjacent segment disease. Direct lateral lumbar interbody fusion may provide a more stable and suitable environment for vertebral cell growth and lead to better fusion outcomes. The findings may help us understand the effect of various fusion approaches on lumbar and provide some references for choosing a fusion approach.